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第二光学分析法导论*第1页，共26页，星期日，2025年，2月5日光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用而建立起来的一类分析方法。光学分析方法涉及到三个问题①能源提供能量；②能量与物质的相互作用；③分析信号的产生及其检测。*第2页，共26页，星期日，2025年，2月5日磁场传播方向电场单光色平面偏振光的传播y=Asin(?t+?)=Asin(2?vt+?)2.1电磁辐射的基本性质2.1.1电磁辐射的波动性电磁辐射在传播时表现出波的性质，如反射、折射、衍射、干涉和散射等。*第3页，共26页，星期日，2025年，2月5日电磁辐射的波动性，可以用周期（T)、波数(?)、频率(?)和、速度（?）和波长(?)等参数来描述。频率（?）：为空间某点的电场每秒钟达到正极大值的次数。（Hz,赫兹）波数（?）:是1cm内波的数目。（cm-1）?=1/?周期（T）：两个相邻矢量极大（或极小）通过空间某固定点所需要的时间。（s,秒）波长（?）：相邻两极大值或极小值之间的距离。速度（?）:波在一秒中通过的距离。?=??*第4页，共26页，星期日，2025年，2月5日2.1.2.光的粒子性电磁辐射看作是不连续的能量微粒，称为光子。即光的粒子性表现为光的能量不是均匀连续分布在它传播的空间，而是集中在光的的微粒上。光子的能量取决于辐射的频率。E=h?该式把微粒概念的光子能量与属于波动概念的辐射的频率联系起来。电磁辐射能量与波长、频率的关系为能量单位为J?mol-1时，*第5页，共26页，星期日，2025年，2月5日光子的能量常用与能量成正比的频率（Hz）、波数（cm-1）等单位来表示。电子伏特（eV）也常用来表示光子的能量单位。电子伏特是一个电子通过一伏特的电位所获得的能量。辐射能还可以用每摩尔所具有的能量来表示。常用焦·摩尔-1（J·mol-1）为单位。能量单位*第6页，共26页，星期日，2025年，2月5日：电磁辐射按波长顺序排列。2.1.3电磁波谱*第7页，共26页，星期日，2025年，2月5日电磁波谱的排列从上到下随波长的逐渐增大，频率和光量子的能量逐渐减小。（量变→质变）a.高能辐射区b.光学光谱区c.波谱区?核能级跃迁X内层电子能级紫外可见红外微波区射频区远紫外近紫外近红外远红外*第8页，共26页，星期日，2025年，2月5日各种电磁辐射的频率或光子能量的不同，产生的机理也不同。由于远紫外辐射为空气所吸收，所以也称为真空紫外区。可见光谱区：人眼所能感觉的那部分辐射区间（即可见区）。中心波长大约为555nm（黄绿色）。430nm～690nm。*第9页，共26页，星期日，2025年，2月5日2-2光学分析法的分类波谱区名称波长范围跃迁能级光学方法?射线10-4~10-3nm核能级?射线光谱、穆斯堡尔光谱法x射线10-3~10nm内层电子能级x射线光谱法远紫外区10~200nm原子和分子的价电子或成键电子能级真空紫外光谱法近紫外区200~400nm紫外-可见吸收、发射和荧光可见400~750nm近红外区0.75~2.5?m分子振动能级红外吸收和拉曼散射中红外区2.5~50?m远红外区50~1000?m分子转动能级及低能级振动微波0.1~100cm分子转动、电子自旋磁能级微波谱、电子自旋共振波谱法射频1~1000m核自旋能级核磁共振波谱法*第10页，共26页，星期日，2025年，2月5日?射线光谱X射线荧光分析法原子发射光谱分析原子荧光分析法分子荧光分析法分子磷光分析法化学发光分析当原子、分子和离子等处于较高能态时，可以以光子形式释放多余的能量而回到较低能态，产生辐射，这一过程叫做发射跃迁。发射跃迁E=(n+1)h?E=nh?h?辐射辐射能级发射跃迁示意图1.发射光谱法*第11页，共26页，星期日，2025年，2月5日①电场引起的碰撞激发，是指被电场加速的带电粒子碰撞而受到激发，从而发射出电磁辐射。这一过程称为电致发光。

②电磁辐射吸收激发，是指吸收电磁辐射而引起的激发，从而发射出电磁辐射，这一过程称为光致发光。

③由于化学反应而产生电磁辐射，称为化学发光。激发的途径④物体加热到一定温度也会发射出电磁辐射，称为热发光。火焰中放入钠盐就能发射钠的黄光。热发光和通常所说的热